23-10-2023
Бромид цезия | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Бромид цезия |
Традиционные названия | Бромид цезия |
Химическая формула | CsBr |
Эмпирическая формула | CsBr |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | твёрдое |
Примеси | Rb, Ca, Na |
Молярная масса | 212,81 г/моль |
Плотность | 4,43[1] г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 637[1] °C |
Температура кипения | 1297[1] °C |
Оптические свойства | |
Показатель преломления | 1,6984[2] |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7787-69-1 |
Рег. номер EINECS | 232-130-0 |
SMILES | [Cs+].[Br-] |
RTECS | FK9275000 |
Безопасность | |
ЛД50 | 1400[3] мг/кг |
Броми́д це́зия (цезий бромистый) — CsBr, неорганическое бинарное соединение цезия и брома, цезиевая соль бромоводородной кислоты. Бесцветное (в кристаллическом виде) вещество с ионной структурой; нелетучее, термически устойчивое, хорошо растворимое в воде. Кристаллическая решётка CsBr — кубическая объемноцентрированная типа CsCl.
Содержание |
Бромид цезия — соединение с ярко выраженной ионной структурой (ионный кристалл), где каждый ион цезия Cs+ окружен восемью ионами брома Br−. Энергия ионизации, I = 7,78 эВ[1]:[стр. 373]. Энергия атомизации (Eсв) равна 395 кДж/моль[1]:[стр. 380]. Бромид цезия в газообразном состоянии содержит молекулы димера Cs2Br2 плоской ромбической формы[4].
Кристаллическая решётка соединения кубическая, примитивная (α-CsBr), пространственная группа P m3m, a = 0,429 нм, Z = 1.
При нагревании α-CsBr переходит в гранецентрированную модификацию β-CsBr (тип NaCl)[5]:[стр. 91]. Пространственная группа F m3m, a = 0,723 нм, Z = 4. Энергия кристаллической решётки U = 625,9 кДж/моль[5]:[стр. 101]. Длина связи Cs—Br в газообразном состоянии составляет 307 пм[4], в жидком — 355 пм, твёрдом — 362 пм[6]. При температуре жидкого гелия в кристаллах бромида цезия происходит скольжение дислокации, приводящее к аномальной пластичности и тягучести соединения[7].
Элементный состав соединения: Cs 62,45 %, Br 37,55 %.
Бромид цезия в нормальных условиях представляет собой бесцветное (в крупно-кристаллическом виде) или белое (в виде порошка) соединение хорошо растворимое в воде (123,3 грамм CsBr в 100 г H2O при 50 °С, 214 г при 80 °С)[1]:[стр. 620]. Теплота растворения в воде при комнатной температуре составляет −25,96 кДж/моль[8]. Не образует кристаллогидратов[9]. Из водных растворов кристаллизуется в виде безводных кубов или ромбических додекаэдров[5]:[стр. 100].
Плотность водного раствора CsBr при 20 °C[1]:[стр. 645]:
1 % | 2 % | 4 % | 6 % | 8 % | 10 % | 12 % | 14 % | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Плотность, г/л | 1006,1 | 1014,1 | 1030,5 | 1047,3 | 1064,7 | 1082,7 | 1101,2 | 1120,3 |
16 % | 18 % | 20 % | 22 % | 24 % | 30 % | 35 % | 40 % | |
1140,1 | 1160,5 | 1181,7 | 1203,6 | 1226,3 | 1299,7 | 1367,6 | 1442,8 |
Соединение растворимо в метаноле, этаноле; хорошо растворимо в муравьиной кислоте и гидразине; плохо растворимо в ацетоне, пиридине, эфире, ацетонитриле, нитробензоле[9].
Хорошо растворим в бромоводородной кислоте. Зависимость максимальной концентрации CsBr (по массе) в водном растворе HBr различной концентрации при 25 °C[9]:
Концентрация HBr, % | 5 % | 10 % | 15% | 20 % | 25 % |
---|---|---|---|---|---|
Концентрация CsBr, % | 49,0 | 40,6 | 33,3 | 27,9 | 23,4 |
Основные термодинамические характеристики[1]:[стр. 462, 532]: в газообразном состоянии:
в кристаллическом состоянии:
|
В лабораторных условиях бромид цезия может быть получен взаимодействием гидроксида, карбоната, гидрокарбоната или сульфида цезия с бромистоводородной кислотой:
Возможный альтернативный вариант — обменная реакция карбоната цезия с бромидом кальция или бария:
Бромид цезия — термически довольно устойчивое соединение. В отсутствие воды в газообразном состоянии при температуре 2100—2400 K степень диссоциации молекул CsBr не превышает 0,025[10].
Концентрированный водный раствор бромида цезия реагирует с жидким бромом с образованием дибромобромата(I) цезия[11]:
Действием увлажнённого хлора на тонкоизмельченный бромид цезия можно получить дихлоробромат(I) цезия[12]:
Бромид цезия.